基于bim技术的铁路隧道动态施工技术-论文.pdf

该【基于bim技术的铁路隧道动态施工技术-论文 】是由【十二贾氏】上传分享，文档一共【4】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【基于bim技术的铁路隧道动态施工技术-论文 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。文章编号:1009-4539(2021)增1-0213-04隧道/地下工程
基于BIM技术的铁路隧道动态
施工技术
孙大鹏
(中铁十九局集团第五工程有限公司辽宁大连116100)
摘要:铁路隧道工程属于隐蔽工程,其在施工过程中所面临的地质体相对复杂,且信息获取较为困难、数据抽象
繁杂,通常导致施工过程出现高风险问题。本文基于目前较为先进的建筑信息模型BIM技术,配合云平台等技术
建立铁路隧道动态施工信息系统,对隧道施工风险分析、地质条件特点与BIM技术表达內容进行深入探讨分析,并
加以工程项目案例说明,及时预见和解决隧道施工中存在的不确定因素及问题,使得隧道施工过程更加安全、可
控、便捷。
关键词:铁路隧道动态施工BIM风险分析模型云平台工程应用
中图分类号:;:BDOI&.1009-
DynamicConstructionofRailwayTunnelBasedonBIMTechnology
SUNDapeng
(.,DalianLiaoning116100$China)
Abstract:
relativelycomplex,andtheinformationisdifficulttoobtain,thedataisabstractandcomplex,whichusualyleadstothe
emeraencoofhigh-,thispaperbasedonthecurrentrelativetyadvanced
buildinginformationmodel(BIM)technology,andcombinedwithcloudplahormandothertechnologiestoestablishthe
dynamicconstructioninformationsystemofrailwaytunnel,deeptyelaboratedthetunnelconstructionriskanalysisandBIM
technologyexpressioncontent,,theuncertain
factorsandproblemsintunnelconstructionareforeseenandsolvedinhmc,whichmakesthetunnelconstructionmoresie,
controllableandconvenient.
KeywoUs:dynamicconstructionofrailwaytunnel;BIM;riskanalysis;model;cloudplahorm;engineeringapplication
指导,所以目前基于BIM信息模型技术与云计算
1引言
平台联合建立铁路隧道动态施工体系非常必要,
铁路隧道工程作为基础建设中重要组成环在提高铁路隧道安全施工水平方面价值较高,且
节,在施工中存在高风险与诸多不确定因素,具有应用范围较广。
传统施工方式落后、施工管理困难等问题。就铁
2BIM技术标准概述
路隧道工程项目施工过程而言,所建立的是一个
相对复杂且开放的巨大系统,如果仅仅采用传统所谓BIM(BuildingInformationModeling)即建
解析数值计算分析可能难以直接运用于施工作业筑信息模型,属于一种新兴的建筑设计方法,被誉
收稿日期:2021-02-21
作者简介:孙大鹏(1986—),男,辽宁阜新人,工程师,主要从事隧道工程研究方面的工作;E-mail:Sdp_******@
铁道建筑技术RAILWAYCONSTRUCTIONTECHNOLOGY(增1213
隧道/地下工程孙大鹏:基于BIM技术的铁路隧道动态施工技术
为继CAD以后的第二次设计革命。
维图纸有所不同,BIM技术在三维、四维以及更多维铁路隧道动态施工中的风险评估内容需要建
度方面都可实现针对性设计。例如在工程施工进立在信息化动态施工基础之上,主要利用前期研发
度管理过程中就引入了4D虚拟建造技术,并提出BIM信息技术配合云采集平台建立数据库管理系
基于“云计算”的BIM建筑信息模型框架,采用云计统,实施施工过程中的动态信息采集与管理过程,
算技术优势来解决BIM模型管理中所存在的各种获取隧道安全评价参数指标,优化风险因素识别过
缺陷问题[口。程。在铁路隧道动态施工过程中可采用模糊评判
在铁路隧道施工过程中采用动态设计流程,其与风险评价方法,合理评估隧道施工风险内容,建
动态设计核心技术内容就是BIM技术模型,配合云立铁路隧道动态化科学安全管控,改进施工过程,
采集数据,共同构建动态施工流程,完善铁路隧道优化施工设计目标,见图1o
施工信息系统。该过程中主要围绕围岩稳定性展
开分析,并做好施工风险评估工作,结合风险评估
结果反馈信息并优化施工方案,指导施工顺利
推进[2*。
3铁路隧道动态施工BIM模型构建及风险
评估
33铁路隧道动态施工模型构建
铁路隧道结构体中组成构件繁多,比如由多
心拱片所构成的衬砌、仰拱填充结构内容丰富,另
外还有锚杆、临时支护结构、行车道板等。为充分
图1铁路隧道动态施工风险评估流程
发挥Revit背景下的“族”图元建模特征,需要考虑
建立不同类型的隧道构件,并定义不同类型构件建立BIM平台,保证隧道施工风险评估到位,
的参数指标,对尺寸、材料、力学等重要参数值进其风险评估流程如下[4*:
行分析,最终构建参数化的隧道族构件库。在该(1)确定隧道施工风险评估理论方法。
过程中,要创建相对完备的隧道族构件库,合理运(2)进行风险识别,集成BIM信息管理系统建
用Revit建立隧道BIM基础,确保参数表达真实构立隧道多元化监测信息系统,分析隧道施工风险源
件到位,体现构件真实特征与信息属性,实现构件与风险因素内容,并建立风险因子影响值评价系统。
对象化与数字化操作。(3)利用模糊综合评判系统再次进行风险评
,对风险因素进行综合评判,获得风险评估结果
案建立并建立预警级别,结合信息集成过程明确IFC标准,
在铁路隧道施工中,应该合理运用BIM技术的并建立基于IFC标准的BIM数据管理系统〔5*o
可视化、动态化特点,结合可视化、动态化工程体现(4)明确风险决策与管理机制,结合风险评估
BIM应用内涵,确保可视化程度有效提升,打破传统结果调整施工方案,参考行业规范生成专业化的施
文档式施工管理模式,采用更加高效快捷的施工方工风险评估报告。在建立隧道BIM模型过程中,需
法来优化施工过程,实现信息内容的有效交换与共要结合实际工程参数进行分析,包括隧道结构构
享。实际就是建立了一个可视化动态施工数据库,成、隧道截面尺寸以及施工方案等。建立隧道BIM
并对数据库中的数据内容信息进行管理,确保隧道模型,生成标准IFC数据文件,保证IFC程序可读
模型IFC表达满足BIM模型的Web共享基础,围绕取,加载标准格式文件,优化模型几何信息,确保合
实例化隧道模型转换IFC文件[3*o理加载隧道中的BIM三维模型。综上所述,要深度
214铁道建筑技术RAILWAYCONSTRUCTIONTECHNOLOGY(增1
孙大鹏:基于BIM技术的铁路隧道动态施工技术隧道/地下工程
研究隧道施工风险机理以及诸多风险因素内容,参立网络端口,分析端口参数,确保服务器与现场采
考模糊综合评判对隧道施工风险展开评估,确立集设备建立通信关系。其设置方式为围绕GPRS模
IFC标准背景下的风险评估参数表达,建立BIM数块参数分析TCP,通过TCP协议优化数据,明确I
据库隧道施工风险管理评估程序[6]'优化端口数据传输过程,并保证自主编写隧道多元
信息采集过程[8]。
4基于BIM模型技术的铁路隧道动态施工
隧道工程项目在Tomcat平台配置了自主开发
案例分析
的风险监测预警平台,更改服务端口号避免外网与
结合某铁路隧道工程项目设计动态施工方案,服务器配置相互冲突,设置数据库连接地址,启动
并在施工项目中融入BIM模型技术。Tomcat发布网络数据,配合智能APP访问平台,监
42工程项目概况测数据内容,通过报警信息定向发送隧道监测信
赣深铁路银瓶山隧道工程在项目工程施工中息,优化预警平台界面⑼。
开发了隧道动态施工监测信息系统助力施工。
用Revit参数化快速建模方法,建立隧道BIM模型,建立基于BIM+云平台的云采集硬件系统,围
基于自主开发的地质建模程序,确保地质体BIM模绕铁路隧道工程实际情况实施围岩压力以及钢拱
型构建到位,并将模型数据内容转换为IFC格式文架内力同步监测分析。围岩与钢架之间埋设弦式
件,同时搭建施工信息预警平台。该铁路隧道工程压力盒,建立隧道监测施工过程围岩数据分析体
项目设计时速为350k叫隧道长度为9813-37m。系,时刻动态分析围岩压力变化;安装钢筋计对隧
整个暗挖段为凝灰岩隧道地质,拱形断面,断面净道施工过程进行力学状态动态变化分析[10]。

采用台阶法开挖施工。对铁路隧道工程施工监测数据内容进行分析,
,对隧
银瓶山隧道工程项目暗挖段,其在施工区段采道不同桩号断面进行监测,依据监测数据绘制监测
用实例化隧道族文件展开施工,围绕建模方法建立曲线;利用平台导出动态监测数据,再对导出数据
BIM模型,对开发地质体建模程序进行分析,初步分进行深入分析。在数据分析过程中,发现围岩压力
析地质体BIM模型,基于标段范围分析隧道中所存始终处于正常水平,属于受压状态,拱顶部位所承
在的裂隙与断裂带,该断层描述角度为70。。经过受的围岩最大压力达40kPa以上,且后期依然存在
BIM模型判断为该压性断层,其破碎宽度<1-m。增加趋势,不过增加速度相对较缓。整体来看,钢拱
对隧道搭建施工信息风险预警云平台,在平台建立架承受拉力值相对较小,且相对稳定,不同部位的内
过程中安装传感器,结合现场勘查对断面围岩性质力曲线在施工一个月后达到基本稳定状态。在该过
进行分析;布置安装传感器,在隧道掌子面距离洞程中要分析钢拱架的弹性形变与屈服强度[11]。
口位置300m位置设置洞内GPRS装置。经过测量
5总结
后发现该洞内GPRS信息偏弱,要基于多元监测信
息系统建立无线中继方式始终保持隧道内外通信在充分利用BIM技术构建BIM建筑信息模型
状态,确保GPRS网络与服务器云平台相互连接,对过程中,可配合云平台、物联网等重要信息技术转
隧道BIM模型监测数据进行分析,了解隧道围岩压化传统隧道施工技术内容,如本文所述铁路隧道动
力、混凝土内力以及围岩位移情况[7]o态施工方案,为隧道施工内容建立监测信息系统,
“BIM+云采集”监测信息平台初步完善工程应用技术内容。在隧道工程项目中
为监测信息平台建立SQLsevar数据库,并分析应该深度研究BIM应用平台,建立基于BIM技术的
数据库构建信息内容。在该过程中,还要建立对应隧道模型,并利用Revit软件开发隧道构件族库,采
数据库的多元信息采集程序。具体设置过程中建用参数化与自适应特性技术建立隧道构件族,并针
铁道建筑技术RAILWAYCONSTRUCTIONTECHNOLOGY(增1215
隧道/地下工程孙大鹏:基于BIM技术的铁路隧道动态施工技术
对不同隧道工程施工段实施模型拼装,确保隧道[4]
BIM参数化快速建模到位。优化BIM数据动态链研究[J].科技与创新,2019(6):146-147.
接库,并编写模型程序,建立铁路隧道地质体BIM[5]王飞,刘金飞,
模型,并围绕IFC标准实施隧道信息表达,对铁路隧程数字化移交技术研究[J]•四川水力发电,2020
(5):93-96.
道动态施工中所存在的数据信息内容、风险评估信
[6])J].
息内容进行全面分析,形成一套完整的隧道动态施
铁路技术创新,2019(1):76-78.
工技术体系以及信息数据监测系统。在未来,铁路
[7]
隧道动态施工项目还应基于BIM模型建立可视化
究[J].施工技术,2019,48(S1):288-291.
基础,强化其直观观察效果,采用自动化远程采集
[8]
系统对客户端服务器数据内容进行分析,有效克服的方法)J]•铁路计算机应用,2019,28(6):42-45,
动态施工中的人为经验依赖难题,体现BIM技术在[9]-信息化管理的探索与实践
铁路隧道动态施工中的先进性与适用性[12]'[J].铁道建筑技术,2020(9):35-39,49.
[10]田明阳,曾昊,
参考文献
关键技术研究[J]•铁路计算机应用,2019(6):36
[1]-41.
究)J].铁道标准设计,2019(4):111-116.[11]王浩,
[2][J].城市建设理论研究,2016,6(2":1529
究)J].施工技术,2019(S1):288-291.-1530.
[3][12]郭伟,
究)J]•科技与创新,2020,147(3):155-157.[J]•铁道建筑技术,2020(7):14-16.
(上接第138页)阻信息的重要试验方法,对试验过程中各种平衡状
根据现场观测结果,各撑脚底部砂垫层清理态进行分析十分必要,其对于准确获取球铰摩阻系
后,撑脚均保持为悬空状态,均未触及滑道板,故该数以确定牵引力、确保转体平顺连续具有重要意义。
梁的球铰摩阻力矩大于体系的不平衡力矩,属于小
参考文献
偏心姿态。由式(6)、式(1)、式(7)(式(20)有:
,•厶—•'-[1]
0=2•C=2x60000=[J].铁道工程学报,2013(1):29-34.
[2]左敏,
=C•e==•m法研究[J]•铁道标准设计,2015(12):36-39.
[3]
,1•'1+,•'-
G=-2=2=应用研究)J]•铁道建筑技术,2015(S1):19-21.
[4])J].
•m
建筑机械,2019(6):115-117.
G=
[5]
•C•***@-
影响)J]•铁道建筑,2020(2):45-47.
由上述试验结果知,256号墩转体结构处于小
[6]傅贤超,唐英,
偏心姿态,偏心距1-32cm,偏向跨中侧,摩阻系数
对比分析)J]•铁道建筑,2016(4):35-37.
[7_8]O
[7]
7结论法[J]•铁道建筑,2020(1):27-30.
[8]高光品,
称重测试作为获取转体桥梁转体前姿态和摩体施工技术)J]•桥梁建设,2018(6):1-5.
216铁道建筑技术RAILWAYCONSTRUCTIONTECHNOLOGY(增1